新建基站無線配套共享解決方案

劉 松

（廣州杰賽通信規(guī)劃設計院有限公司，廣東 廣州 510310）

0 引 言

“網(wǎng)絡融合、配套共享、網(wǎng)運分離、公平接入”是通信基礎設施無線配套共享的總體原則，其中三網(wǎng)融合和無線配套共享是手段，網(wǎng)運分離和公平接入是目的，每個要素都環(huán)環(huán)相扣、相輔相成。將互聯(lián)網(wǎng)、電視網(wǎng)以及電信網(wǎng)3種不同形式的網(wǎng)絡集成為通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)通信基礎設施的無線連接并提高三網(wǎng)無線通信的效率，更好地運營通信基礎設施[1]。無線通信應促進三網(wǎng)融合，確保信息和通信技術(shù)基礎設施的發(fā)展，避免重復運營和投資。加強基礎設施接入，增強投資回報能力，開展無線通信。新建基站無線配套共享解決方案旨在加強基礎設施資源配置能力，進一步提升信息通信的效果[2]。

1 新建基站無線配套共享的概念、原則及形式

1.1 新建基站無線配套共享的概念

電信企業(yè)共享無線通信基礎設施，意味著基于可持續(xù)發(fā)展的目標和各公司資源配置的優(yōu)化需求得到滿足，可以有效節(jié)約各電信公司的開通和運營成本。減少雙重投資，節(jié)約社會資源，改善網(wǎng)絡。在電信運營商相互協(xié)商的基礎上，建立一定的合作關(guān)系，在各自利益的基礎上根據(jù)自身使用的功能需求開展共建共用。目前，通信基礎設施豐富，功能齊全，包括機房系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和網(wǎng)絡系統(tǒng)等。機房系統(tǒng)中包括無線開放基站、載波網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡、光纜網(wǎng)絡以及服務器網(wǎng)絡，傳輸系統(tǒng)包括通信通道和光纜，網(wǎng)絡系統(tǒng)包括室外無線基站、室內(nèi)分布系統(tǒng)以及WiFi系統(tǒng)等[3]。

1.2 新建基站無線配套共享的原則

共享使用無線通信基礎設施的原則，特別是市場經(jīng)濟理論、互利共贏以及公平對待的原則。

作為市場經(jīng)濟的主體單位，參與無線通信基礎設施的共同使用應以市場經(jīng)濟理論為基礎，這是所有經(jīng)濟活動與無線通信基礎設施相結(jié)合的重要保證。電信運營商作為市場經(jīng)濟的主體，電信運營商的目標是使企業(yè)利潤最大化。電信運營商之間難以在其總體利益之間找到平衡，即簽訂完全符合其利益的合同。如果其他電信運營商必須租用通信基礎設施，必須按照合同條款支付一定的租金，但不要太高，除非電信運營商通常認可。為了促進無線通信基礎設施的發(fā)展，當新的電信運營商必須進入無線通信的內(nèi)部市場時，其應該向市場組織支付一定的租金。所有電信運營商作為市場經(jīng)濟的主體，必須遵循互惠互利的原則才能獲得一定的利潤。基于互惠原則，允許所有電信運營商獲得一定的利潤。如果電信運營商不再盈利或虧損，在這種情況下，電信運營商可能最終退出無線通信共享市場，導致市場和無線配套共享的不可持續(xù)。因此，有必要建立適當?shù)姆峙錂C制，以確保每個通信運營商在無線通信過程中的盈利能力。公平待遇原則應平等適用于所有電信基礎設施運營商，并確保無線電通信共享[4]。協(xié)調(diào)服務共享機制，共同競爭，共同促進通信基礎設施無線配套共享市場的發(fā)展。

2 新建基站無線配套共享解決方案

2.1 機房設備布局

除了無線配套設施的安裝、接線和維護外，3家運營商的核心設備均應進行安裝、接線和維護[5]。為了達到減少用地、保護環(huán)境、節(jié)約建設投資的目標，不僅要充分利用計算機房，而且還應該合理投資設備。

隨著核心設備載頻的增加，機柜的數(shù)量增加，占用更多空間。目前，BBU+RRU設備高度集成，運營商現(xiàn)在更頻繁地使用這種分布式基站。基帶處理單元（Building Base band Unite，BBU）不僅可以方便地安裝在標準機庫中，還可以安裝在墻上，進一步節(jié)省空間。由于設計和技術(shù)不同，因此不同設備制造商的BBU設備的尺寸有所不同。考慮到BBU高度為3U，尺寸較大，采用DCPD/DCDU電源模塊。BBU和RRU的電源設備高度為1U，BBBU通風插座模塊高度為1U，安裝BBU設備大約需要7U。假設3家運營商都使用BBU+RRU設備，根據(jù)19英寸40U標準容量，每個標準容器最多可配備5個BBU設備。因此，2G+3G+4G運營商的無線設備可以同時安裝在標準機庫中，每個基站必須有一個無線機柜和一個傳輸機柜才能滿足需要。除塔臺公司提供的一套斷路器電源柜外，機房必須配備至少6個安裝位置。

2.2 配套電源系統(tǒng)分析

為了進行機房內(nèi)電源系統(tǒng)配置，首先在收集各運營商建設需求時，要求明確各運營商設備功耗。表1是目前主要無線主設備廠商的各制式設備功耗。

表1 主要無線主設備廠商各制式設備功耗

統(tǒng)計鐵塔公司提供的機房內(nèi)配套設備功耗，見表2。

表2 配套設備功耗

裝機容量必須滿足交直流設備的需要，根據(jù)移動、電信、聯(lián)通和多路復用系統(tǒng)的設置，配備空調(diào)1臺和電池2組，并考慮冗余配置，則一般基站市電輸入容量應不小于30～35 kW。

在高負荷情況下，需要選擇交流配電屏或交流配電箱作為供電源。交流配電屏和配電箱的功能是分配交流電源和輸出電源[6]。由于內(nèi)部尺寸較大，因此交流配電屏通常安裝在地面上。大型電氣開關(guān)和母線站可配備完整的保護電路、前后門或可拆卸后面板，用于安全距離電纜布線和維護。交流配電箱通常安裝在墻上，受內(nèi)部空間大小的影響，可以考慮使用微型電源開關(guān)，只需要開啟一面的箱門，便可以對箱體內(nèi)部進行安裝設備器件、布放線纜等。對于機房室內(nèi)面積較大的情況可以選擇配備交流配電屏，對于面積較小區(qū)域可以使用交流配電箱[7]。

2.2.1 開關(guān)電源配置

針對開關(guān)電源配置需要關(guān)注兩個方面，一是容量問題，二是線端子問題。按照移動、電信、聯(lián)通多移動通信系統(tǒng)共存且所需電池為兩組的情況，考慮到冗余配置，600 A電源開關(guān)的接線端子（空氣開關(guān)或保險絲）分為一次下電和二次下電。目前，主開關(guān)站設備通常一次下電可安裝20個端子，二次下電可安裝10個端子。如果這3個系統(tǒng)一起使用，終端數(shù)量將無法滿足需求。如果增加一個新的電源配置，將增加施工成本[8]。因此，當電源端子不足時，需要配置另一個直流配電箱[9]。考慮到整流器的經(jīng)濟性和效率，每個整流模塊為30 A或50 A。開關(guān)電源中整流模塊的數(shù)量可參考通信設備負載和電池輸入電流，根據(jù)N+1冗余原則進行配置。

2.2.2 蓄電池配置

基站的后備電源保障需要考慮基站所在位置、市電情況、供電狀況，具體蓄電池后備時間的要求也應根據(jù)基站的重要性和城市的基站維護能力、運行條件等進行考慮。根據(jù)目前的交通狀況，計算了2 h的備電時間。在郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，直流負荷通常較低，這取決于不同的電源、運輸條件和供電時間。

蓄電池容量計算公式：

式中，K為安全系數(shù)，取1.25；I為負荷電流；T為放電小時數(shù)（h）；t為最低環(huán)境溫度（5 ℃）；a為電池溫度系數(shù)，取0.006。根據(jù)移動、電信和互聯(lián)多用途系統(tǒng)的配置考慮最大能耗和冗余配置，則需要4組500 A·h電池。由于電廠的實際功耗幾乎沒有達到最大值，因此放置2～3組500 A·h電池就可以滿足基本要求。

2.3 線纜布放、饋線窗及接地分析

目前，一般采用400 mm寬的線架來滿足要求。對于多運營商共用的走線架，可采用600 mm寬電纜或雙功能載體進行電纜絕緣。同類線纜盡量采用疊放捆扎，合理使用受限路徑，明確邊界和改進工作區(qū)域[10]。BBU+RRU結(jié)構(gòu)減少了機艙內(nèi)電纜敷設的空間，從而減少了孔洞采購。以常規(guī)宏基站3扇區(qū)為例，各運營商進出機房的線纜如表3所示。

表3 各運營商進出機房線纜數(shù)

以野戰(zhàn)光纜為例進行研究，在實際安裝后，通常連接4根野戰(zhàn)光纜并使用相同的孔進入機房。考慮到路線共享的原則，一般各運營商通常需要3或4個饋孔。結(jié)合運營商獨立配電、設備供電等因素，單臺600 mm×600 mm饋窗可滿足3家運營商的共同需求。

3 結(jié) 論

結(jié)合理論研究，介紹了新建基站無線配套共享的概念、特點和原理。從科學的角度看，新建基站無線配套共享的研究反映了整合信息和通信網(wǎng)絡資源的體制和機制改革，網(wǎng)絡的共建共享改革側(cè)重于網(wǎng)絡的分析和公平接入。三網(wǎng)融合交流不僅滿足了建設集約型社會的要求，也滿足了工業(yè)發(fā)展的需要，減少了工業(yè)投資，推動相關(guān)行業(yè)健康長久發(fā)展。